[發(fā)明專利]一種低溫共燒陶瓷堆疊保護(hù)元件及其制作方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210277104.8
• 申請日: 2012-08-06
• 公開（公告）號: CN102800541A
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉明龍;南式榮;楊漫雪;徐松宏
• 申請（專利權(quán)）人: 南京薩特科技發(fā)展有限公司
• 主分類號: H01H85/046
• 分類號: H01H85/046;H01H69/02;H05K3/32
• 代理公司: 南京知識律師事務(wù)所 32207
• 代理人: 盧亞麗

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種過流保護(hù)元件及其制作方法，特別是涉及一種采用原位固化堆疊工藝生產(chǎn)多孔低溫共燒陶瓷過電流保護(hù)元件的結(jié)構(gòu)及其制作方法。

背景技術(shù)

應(yīng)用于電源開關(guān)、變壓器等電氣設(shè)備中的高壓限流熔斷器通常需要包含一個滅弧裝置（擁有滅弧材料或特殊結(jié)構(gòu)），用以幫助熄滅熔斷器元件在故障電流狀態(tài)下動作時產(chǎn)生的電弧，從而避免過大電流產(chǎn)生的熱量使熔斷體元件熔融和汽化，并在熔斷器內(nèi)部形成高壓熱流的現(xiàn)象，導(dǎo)致產(chǎn)品發(fā)生爆裂等不安全熔斷問題。松下電器國際專利申請?zhí)朠CT/JP2007/055083（中國專利申請?zhí)?00780009165.3）在制作貼片式熔斷器時，提出采用上下兩個基臺用粘合劑粘結(jié)，基臺中部形成一個凹部空間的方式制作電流熔斷器。進(jìn)而功得電子在中國專利申請?zhí)?01010122121.5中提出在基板內(nèi)設(shè)置埋入式微穴結(jié)構(gòu)以形成泄壓聚熱空間，用來聚焦熔斷體在電流通過時所產(chǎn)生的高溫，并泄除熔斷體在熔斷時所產(chǎn)生的壓力，實現(xiàn)產(chǎn)品在大功率高電壓上的應(yīng)用。但此結(jié)構(gòu)具有明顯的缺點：微穴在產(chǎn)品堆疊及燒結(jié)時容易產(chǎn)生變形，造成微穴尺寸難于控制，且其微穴大小也受到了限制；另外熔斷體在微穴上鋪設(shè)時，容易因重力作用而向下凹陷，造成熔斷體長度難于控制，從而最終產(chǎn)品熔斷特性的一致性會變得較差。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本發(fā)明提供的是一種通過采用具有極低導(dǎo)熱系數(shù)和大比表面積的多孔填充材料，來降低產(chǎn)品功耗，分散熔斷體動作時所產(chǎn)生的高壓熱流對產(chǎn)品自身的沖擊作用，以提高產(chǎn)品安全性的低溫共燒陶瓷堆疊保護(hù)元件。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：一種低溫共燒陶瓷堆疊保護(hù)元件，包括第一陶瓷基板、第二陶瓷基板，設(shè)置在第一、第二陶瓷基板之間的熔體層和第一、第二陶瓷基板兩端的端電極，所述的熔體層是由LTCC陶瓷膜片和電極圖形組成的，所述的電極圖形包括引出電極和熔斷體兩部分，所述的端電極分別與兩個引出電極電性相連，所述第一、第二陶瓷基板在朝向熔體層一側(cè)的表面上設(shè)有溝槽，所述溝槽內(nèi)填充有LTCC多孔陶瓷漿料或造孔劑漿料，所述第一、第二陶瓷基板的溝槽部分位于同一垂直平面；所述陶瓷基板是由一層或多層陶瓷膜片組成；所述熔體層中的電極圖形位于第一陶瓷基板溝槽的正上方；所述的溝槽為沖壓溝槽；所述的熔體層的電極圖形采用單層結(jié)構(gòu)，熔體層由兩層LTCC陶瓷膜片和兩層LTCC陶瓷膜片之間的電極圖形組成或者所述的熔體層的電極圖形采用多層并聯(lián)結(jié)構(gòu)，熔體層由兩層以上的LTCC陶瓷膜片和各個LTCC陶瓷膜片之間的電極圖形組成或者所述的熔體層的電極圖形采用多層串聯(lián)結(jié)構(gòu)，熔體層由至少四層的偶數(shù)層數(shù)的LTCC陶瓷膜片和各個LTCC陶瓷膜片之間的電極圖形組成，在中間各層LTCC陶瓷膜片間有導(dǎo)電漿料。

一種低溫共燒陶瓷堆疊保護(hù)元件的制作方法，其特征在于該方法包括：

1）制備造孔劑漿料、LTCC陶瓷漿料和LTCC多孔陶瓷漿料；

2）用無造孔劑材料的LTCC陶瓷漿料流延成LTCC陶瓷膜片，LTCC陶瓷膜片堆疊出陶瓷基板，在陶瓷基板上面貫穿基板長軸方向制作有溝槽，將上述得到的LTCC多孔陶瓷漿料或造孔劑漿料填充到溝槽內(nèi)，并進(jìn)行干燥；

3）再在上述未堆疊的LTCC陶瓷膜片上印刷電極圖形，所述電極圖形包括保護(hù)元件的引出電極和熔斷體兩部分，所述熔體層是由LTCC陶瓷膜片和電極圖形組成的；在上述填充有LTCC多孔陶瓷漿料或造孔劑漿料的陶瓷基板上堆疊上述熔體層，使電極圖形恰好位于填充有LTCC多孔陶瓷漿料或造孔劑漿料的溝槽上方；然后將填充有LTCC多孔陶瓷漿料或造孔劑漿料的另一陶瓷基板繼續(xù)堆疊至已具有所述電極圖形的陶瓷基板上方，兩個陶瓷基板的溝槽部分位于同一垂直平面，使所述電極圖形的熔斷體部分位于填充有LTCC多孔陶瓷漿料或造孔劑漿料的溝槽部分之間;

4）將堆疊好的陶瓷基板切割成保護(hù)元件生坯，經(jīng)燒制形成保護(hù)元件，最后在保護(hù)元件產(chǎn)品兩個端頭涂敷端電極，并使其與產(chǎn)品內(nèi)部熔體層的電極圖形中的兩個引出電極部分形成電性連接；